自动喷水灭火系统设计

自动喷水灭火系统设计

1 总则

1.0.1为了正确、合理地设计自动喷水灭火系统，保护人身和财产安全，制订本规范。

1.0.2本规范适用于新建、扩建、改建的民用与工业建筑中自动喷水灭火系统的设计。

本规范不适用于火药、炸药、弹药、火工品工厂、核电站及飞机库等特殊功能建筑中自动喷水灭火系统的设计。

1.0.3自动喷水灭火系统的设计，应密切结合保护对象的功能和火灾特点，积极采用新技术、新设备、新材料，做到安全可靠、技术先进、经济合理。

1.0.4 设计采用的系统组件，必须符合国家现行的相关标准，并经国家固定灭火系统质量监督检验测试中心检测合格。

1.0.5当设置自动喷水灭火系统的建筑变更用途时，应校核原有系统的适用性。

当不适应时，应按本规范重新设计。

1.0.6自动喷水灭火系统的设计，除执行本规范外，尚应符合国家现行的相关强制性标准。

2 术语和符号

2.1 术语

2.1.1自动喷水灭火系统sprinkler systems

由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置(水流指示器或压力开关)等组件，以及管道、供水设施组成，并能在发生火灾时喷水的自动灭火系统。

2.1.2闭式系统close-type sprinkler system

采用闭式洒水喷头的自动喷水灭火系统。

1 湿式系统wet pipe system

准工作状态时管道内充满用于启动系统的有压水的闭式系统。

2 干式系统dry pipe system

准工作状态时配水管道内充满用于启动系统的有压气体的闭式系统。

3 预作用系统preaction system

准工作状态时配水管道内不充水，由火灾自动报警系统自动开启雨淋报警阀后，转换为湿式系统的闭式系统。

4 重复启闭预作用系统recycling preaction system

能在扑灭火灾后自动关阀、复燃时再次开阀喷水的预作用系统。

2.1.3雨淋系统deluge system

由火灾自动报警系统或传动管控制，自动开启雨淋报警阀和启动供水泵后，向开式洒水喷头供水的自动喷水灭火系统。亦称开式系统。

2.1.4水幕系统drencher systems

由开式洒水喷头或水幕喷头、雨淋报警阀组或感温雨淋阀，以及水流报警装置(水流指示器或压力开关)等组成，用于挡烟阻火和冷却分隔物的喷水系统。

1 防火分隔水幕water curtain for fire compartment

密集喷洒形成水墙或水帘的水幕。

2 防护冷却水幕drencher for cooling protection

冷却防火卷帘等分隔物的水幕。

2.1.5自动喷水-泡沫联用系统combined sprinkler-foamsystem

配置供给泡沫混合液的设备后，组成既可喷水又可喷泡沫的自动喷水灭火系统。

2.1.6作用面积area of sprinklers operation

一次火灾中系统按喷水强度保护的最大面积。

2.1.7 标准喷头standard sprinkler

流量系数K=80 的洒水喷头。

2.1.8响应时间指数(RTI) response time index

闭式喷头的热敏性能指标。

2.1.9快速响应喷头fast response sprinkler

响应时间指数RTI≤50(m·s)0.5的闭式洒水喷头。

2.1.10边墙型扩展覆盖喷头extended coverage sidewall sprinkler

流量系数K=115 的边墙型快速响应喷头。

2.1.11快速响应早期抑制喷头early suppression fast re-sponse sprinkler(ESFR)

响应时间指数RTI≤28±8(m·s)0.5，用于保护高堆垛与高货架仓库的大流量特种洒水喷头。

2.1.12一只喷头的保护面积area of one sprinkler operation

同一根配水支管上相邻喷头的距离与相邻配水支管之间距离的乘积。

2.1.13配水干管feed mains

报警阀后向配水管供水的管道。

2.1.14配水管cross mains

向配水支管供水的管道。

2.1.15配水支管branch lines

直接或通过短立管向喷头供水的管道。

2.1.16配水管道system pipes

配水干管、配水管及配水支管的总称。

2.1.17 短立管sprig-up

连接喷头与配水支管的立管。

2.1.18 信号阀signal valve

具有输出启闭状态信号功能的阀门。

2.2 符号

a—喷头与障碍物的水平间距

b—喷头溅水盘与障碍物底面的垂直间距c—障碍物横截面的一个边长

d—管道外径

dg—节流管的计算内径

dj—管道的计算内径

dk—减压孔板的孔口直径

e—障碍物横截面的另一个边长

f—喷头溅水盘与不到顶隔墙顶面的垂直间距g—重力加速度

h—系统管道沿程和局部的水头损失H—水泵扬程或系统入口的供水压力Hg—节流管的水头损失

Hk—减压孔板的水头损失

i—每米管道的水头损失

k—喷头流量系数

L—节流管的长度

n—最不利点处作用面积内的喷头数P—喷头工作压力

P0—最不利点处喷头的工作压力

q—喷头流量

qi—最不利点处作用面积内各喷头节点的流量

Qs—系统设计流量

V—管道内水的平均流速

Vg—节流管内水的平均流速

Vk—减压孔板后管道内水的平均流速

Z—最不利点处喷头与消防水池最低水位或系统入口管水平中心线之间的高程差ζ—节流管中渐缩管与渐扩管的局部阻力系数之和

ξ—减压孔板的局部阻力系数

3 设置场所火灾危险等级

3.0.1设置场所火灾危险等级的划分，应符合下列规定：

1 轻危险级

2 中危险级

I 级

Ⅱ级

3 严重危险级

I 级

Ⅱ级

4 仓库危险级

I 级

Ⅱ级

Ⅲ级

3.0.2设置场所的火灾危险等级，应根据其用途、容纳物品的火灾荷载及室内空间条件等因素，在分析火灾特点和热气流驱动喷头开放及喷水到位的难易程度后确

定。举例见本规范附录A。

3.0.3当建筑物内各场所的火灾危险性及灭火难度存在较大差异时，宜按各场所

的实际情况确定系统选型与火灾危险等级。4 系统选型

4.1 一般规定

4.1.1自动喷水灭火系统应在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生较困难

的性质重要或火灾危险性较大的场所中设置。

4.1.2自动喷水灭火系统不适用于存在较多下列物品的场所:

1 遇水发生爆炸或加速燃烧的物品；

2 遇水发生剧烈化学反应或产生有毒有害物质的物品；

3 洒水将导致喷溅或沸溢的液体。

4.1.3自动喷水灭火系统的系统选型，应根据设置场所的火灾特点或环境条件确

定，露天场所不宜采用闭式系统。

4.1.4自动喷水灭火系统的设计原则应符合下列规定:

1 闭式喷头或启动系统的火灾探测器，应能有效探测初期火灾；

2 湿式系统、干式系统应在开放一只喷头后自动启动，预作用系统、雨淋系统应

在火灾自动报警系统报警后自动启动；

3 作用面积内开放的喷头，应在规定时间内按设计选定的强度持续喷水；

4 喷头洒水时，应均匀分布，且不应受阻挡。4.2 系统选型4.2.1环境温度不低于4℃，且不高于70℃的场所应采用湿式系统。

4.2.2环境温度低于4℃，或高于70℃的场所应采用干式系统。

4.2.3具有下列要求之一的场所应采用预作用系统:

1 系统处于准工作状态时，严禁管道漏水；

2 严禁系统误喷；

3 替代干式系统。

4.2.4灭火后必须及时停止喷水的场所，应采用重复启闭预作用系统。

4.2.5 具有下列条件之一的场所，应采用雨淋系统:

1 火灾的水平蔓延速度快、闭式喷头的开放不能及时使喷水有效覆盖着火区域；

2 室内净空高度超过本规范6.1.1条的规定，且必须迅速扑救初期火灾；

3 严重危险级Ⅱ级。

4.2.6 下列场所应采用设置快速响应早期抑制喷头的自动喷水灭火系统:

1 货品堆积高度等于或大于4.5m的仓库危险级I级、Ⅱ级仓库；

2 货品堆积高度等于或大于3.5m的仓库危险级Ⅲ级仓库；

3 储存发泡类塑料与橡胶的仓库危险级Ⅲ级仓库。

4.2.7存在较多易燃液体的场所，宜按下列方式之一采用自动喷水泡沫联用系统:

1 采用泡沫灭火剂强化闭式系统性能；

2 雨淋系统前期喷水控火，后期喷泡沫强化灭火效能；

3 雨淋系统前期喷泡沫灭火，后期喷水冷却防止复燃。

系统中泡沫灭火剂的选型、储存及相关设备的配置，应符合现行国家标准《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB 50151-92 的规定。

4.2.8建筑物中保护局部场所的干式系统、预作用系统、雨淋系统、自动喷水泡沫联用系统，可串联接入同一建筑物内湿式系统，并应与其配水干管连接。

4.2.9自动喷水灭火系统应有下列组件、配件和设施:

1 应设有洒水喷头、水流指示器、报警阀组、压力开关等组件和末端试水装置，以及管道、供水设施；

2 控制管道静压的区段宜分区供水或设减压阀，控制管道动压的区段宜设减压孔板或节流管；

3 应设有泄水阀(或泄水口)、排气阀(或排气口)和排污口；

4 干式系统和预作用系统的配水管道应设快速排气阀。有压充气管道的快速排气阀入口前应设电动阀。

4.2.10防护冷却水幕应直接将水喷向被保护对象；防火分隔水幕不宜用于尺寸超过15m(宽)×8m(高)的开口(舞台口除外)。

5 设计基本参数

5.0.1民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数不应低于表5.0.1 的规定。

5.0.2仅在走道设置单排喷头的闭式系统，其作用面积应按最大疏散距离所对应的走道面积确定。

5.0.3装设网格、栅板类通透性吊顶的场所，系统的喷水强度应按本规范表

5.0.1规定值的1.3倍确定。

5.0.4干式系统的作用面积应按本规范表5.0.1规定值的1.3倍确定。

雨淋系统中每个雨淋阀控制的喷水面积不宜大于本规范表5.0.1中的作用面积。

5.0.5仓库的系统设计基本参数不应低于表5.0.5的规定。

5.0.6仓库采用快速响应早期抑制喷头的系统设计基本参数不应低于表 5.0.6的规定。

5.0.7货架储物仓库的最大净空高度或货品最大堆积高度超过本规范表5.0.5、表5.0.6的规定时，应设货架内喷头。应在自地面起每4m 高度处布置一层喷头，并应按本规范表5.0.5 确定喷水强度，和开放4 只喷头确定用水量。

5.0.8闭式自动喷水-泡沫联用系统的设计基本参数，除执行本规范表5.0.1的规定外，尚应符合下列规定：

1 湿式系统自喷水至喷泡沫的转换时间，按4L/s流量计算，不应大于3min；

2 泡沫比例混合器应在流量等于和大于4L/s 时符合水与泡沫灭火剂的混合比规定；

3 持续喷泡沫的时间不应小于10min。

5.0.9雨淋自动喷水-泡沫联用系统应符合下列规定：

1 前期喷水后期喷泡沫的系统，喷水强度与喷泡沫强度均不应低于本规范表5.0.1、表5.0.5的规定；

2 前期喷泡沫后期喷水的系统，喷泡沫强度与喷水强度均应执行现行国家标准《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB 50151-92 的规定；

3 持续喷泡沫时间不应小于10min。

5.0.10水幕系统的设计基本参数应符合表5.0.10的规定：

5.0.11自动喷水灭火系统的持续喷水时间，应按火灾延续时间不小于1h确定。

5.0.12 利用有压气体作为系统启动介质的干式系统、预作用系统，其配水管道

内的气压值，应根据报警阀的技术性能确定；利用有压气体检测管道是否严密的预作用系统，配水管道内的气压值不宜小于0.03MPa，且不宜大于0.05MPa。

6 系统组件

6.1 喷头

6.1.1采用闭式系统场所的最大净空高度不应大于表 6.1.1 的规定，仅用于保护室内钢屋架等建筑构件和设置货架内喷头的闭式系统，不受此表规定的限制。

6.1.2闭式系统的喷头，其公称动作温度宜高于环境最高温度30℃。

6.1.3湿式系统的喷头选型应符合下列规定：

1 不作吊顶的场所，当配水支管布置在梁下时，应采用直立型喷头；

2 吊顶下布置的喷头，应采用下垂型喷头或吊顶型喷头；

3 顶板为水平面的轻危险级、中危险级I级居室和办公室，可采用边墙型喷头；

4 自动喷水-泡沫联用系统应采用洒水喷头；

5 易受碰撞的部位，应采用带保护罩的喷头或吊顶型喷头。

6.1.4干式系统、预作用系统应采用直立型喷头或干式下垂型喷头。

6.1.5水幕系统的喷头选型应符合下列规定：

1 防火分隔水幕应采用开式洒水喷头或水幕喷头；

2 防护冷却水幕应采用水幕喷头。

6.1.6下列场所宜采用快速响应喷头：

1 公共娱乐场所、中庭环廊；

2 医院、疗养院的病房及治疗区域，老年、少儿、残疾人的集体活动场所；